Question

【题目】如图所示，在水平地面上放有高度为h=1.6m、质量为2 m的斜面体，地面与弧面的底端相切。有两个可以视为质点的甲、乙两滑块，甲的质量为2 m，乙的质量为Nm。现将乙滑块置于斜面体的左边 地面上，将甲滑块置于斜面体的顶端，甲滑块由静止滑下，然后与乙滑块发生碰撞，碰后乙获得了2.0m/s的速度。（不计一切摩擦,取g＝10 m/s2）

求：

（1）滑块甲刚滑到斜面底端是的速度vo；

（2）试依据甲滑块跟乙滑块的碰撞情况，求出N的取值范围，并分析出碰撞后甲滑块的运动情况。

Answer 1

【答案】（1）4m/s （2）2≤N≤6 当2≤N＜4 碰后甲向左匀速运动

当N=4 碰后甲静止

当4＜N ≤ 6 碰后甲向右匀速运动

【解析】（1）甲滑块由静止滑下的过程中，甲滑块与斜面体机械能守恒，水平方向动量守恒：

联立得：v0=4m/s；

（2）对滑块甲和乙组成的系统，根据水平方向的动量守恒得：

如碰后甲向左匀速运动，则： ，2≤N＜4；

如碰后甲静止，则： ，N=4；

如碰后甲向右匀速运动，则： ，4＜N ≤ 6

所以2≤N≤6